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公開番号2025045531
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023153491
出願日2023-09-20
発明の名称車両用空調装置
出願人サンデン株式会社
代理人弁理士法人エビス国際特許事務所
主分類B60H 1/22 20060101AFI20250326BHJP(車両一般)
要約【課題】極低温環境下でホットガス暖房運転モードを起動した場合であっても、低圧側の部品の信頼性及び乗員の快適性を損なうことなく、ホットガス暖房運転モード(FF制御及びFB制御)を実行することが可能な車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両用空調装置において、減圧部は、室内熱交換部の下流側に設けられた第1の減圧部と、ホットガスバイパスに設けられた第2の減圧部とを有し、制御装置は、圧縮機で圧縮した冷媒の一部を室内熱交換部に流し、残りをホットガスバイパスに流すホットガス暖房運転モードを実行可能であり、ホットガス暖房運転モードを起動する際に、圧縮機の吸入側における冷媒圧力が負圧であると判定すると、第1の減圧部及び第2の減圧部の開度を所定開度以上に制御して圧縮機の吸入側における冷媒圧力を上昇させる圧力調整モードを実行する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機、室内熱交換部、外部熱交換部、減圧部、及び、前記圧縮機で圧縮した冷媒の少なくとも一部を前記室内熱交換部及び前記外部熱交換部を経由することなく減圧して前記圧縮機に戻すホットガスバイパスを含む冷媒回路と、前記冷媒回路を制御する制御装置と、を備えた車両用空調装置において、
前記減圧部は、前記室内熱交換部の下流側に設けられた第１の減圧部と、前記ホットガスバイパスに設けられた第２の減圧部とを有し、
前記制御装置は、
前記圧縮機で圧縮した冷媒の一部を前記室内熱交換部に流し、残りを前記ホットガスバイパスに流すホットガス暖房運転モードを実行可能であり、
前記ホットガス暖房運転モードを起動する際に、前記圧縮機の吸入側における冷媒圧力が負圧であると判定すると、前記第１の減圧部及び前記第２の減圧部の開度を所定開度以上に制御して前記圧縮機の吸入側における冷媒圧力を上昇させる圧力調整モードを実行する、車両用空調装置。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記圧力調整モードにおいて、前記第１の減圧部の開度が前記第２の減圧部の開度以上となるように前記第１の減圧部及び前記第２の減圧部を制御する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記圧力調整モードにおいて、前記圧縮機の吸入側における冷媒圧力が特定圧力に到達すると、前記第１の減圧部及び前記第２の減圧部の開度を現在の開度よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記圧力調整モードにおいて、前記第１の減圧部の開度及び前記第２の減圧部の開度を最大開度に制御する請求項１に記載の車両用空調装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジン等の燃焼系の熱源を持たない電動車両（ＥＶ：Electric Vehicle）や燃焼系熱源の熱量が少ない車両用の空調装置（車両用空調装置）では、ヒートポンプを熱源とした空調装置が一般に用いられている。この車両用空調装置は、通常の暖房運転においては、吸熱器として機能する室外熱交換部にて外気熱を吸熱し、放熱器として機能する空調ユニット（車室内空調装置）の熱交換器にて車室内に送風する空気を加熱する。このため、通常の暖房運転では、外気温が極低温になると、外気からの吸熱が難しくなり、暖房能力が低下することになる。
【０００３】
これに対して、ホットガス暖房運転モードは、ヒートポンプの圧縮機から吐出した高温高圧の冷媒を空調ユニットの熱交換部に流した後、室外熱交換部を通過させること無く減圧して圧縮機に吸入させるサイクルを実行することで、室外熱交換部での吸熱が得難い極低温の外気環境下での暖房運転を可能にしている。このホットガス暖房運転モードは、圧縮機から吐出した高温高圧冷媒の一部を、空調ユニットの熱交換器を通過させること無く減圧して圧縮機に戻すバイパス冷媒流路（ホットガスバイパス）を冷媒回路に設け、圧縮機で圧縮した冷媒の一部を空調ユニットの熱交換部に流して残りをホットガスバイパスに流すことで、運転中の入熱量と放熱量の調整を可能にしている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－４６６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の車両用空調装置において、冷媒の温度が低温（例えば－３０℃以下）である場合や、外気温が例えば－４０℃以下の極低温環境下では、冷媒の飽和圧力が負圧となり易く、その状態でホットガス暖房運転モードを起動すると、圧縮機に吸入される吸入冷媒圧力（低圧側冷媒圧力）が負圧となる時間が長くなる。そのため、低圧側の部品（圧縮機等）の信頼性を損なう虞がある。また、このような極低温環境下（例えば－４０℃以下）では、目標吹出温度に到達するまでの時間が長くなくなり即暖性が得られないため、乗員の快適性を損なう虞もある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものである。すなわち、極低温環境下（例えば－４０℃以下）でホットガス暖房運転モードを起動した場合であっても、低圧側の部品（圧縮機等）の信頼性及び乗員の快適性を損なうことなく、ホットガス暖房運転モード（フィードフォワード制御（ＦＦ制御）及びフィードバック制御（ＦＢ制御））を実行することが可能な車両用空調装置を提供する、等が本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
圧縮機、室内熱交換部、外部熱交換部、減圧部、及び、前記圧縮機で圧縮した冷媒の少なくとも一部を前記室内熱交換部及び前記外部熱交換部を経由することなく減圧して前記圧縮機に戻すホットガスバイパスを含む冷媒回路と、前記冷媒回路を制御する制御装置と、を備えた車両用空調装置において、前記減圧部は、前記室内熱交換部の下流側に設けられた第１の減圧部と、前記ホットガスバイパスに設けられた第２の減圧部とを有し、前記制御装置は、前記圧縮機で圧縮した冷媒の一部を前記室内熱交換部に流し、残りを前記ホットガスバイパスに流すホットガス暖房運転モードを実行可能であり、前記ホットガス暖房運転モードを起動する際に、前記圧縮機の吸入側における冷媒圧力が負圧であると判定すると、前記第１の減圧部及び前記第２の減圧部の開度を所定開度以上に制御して前記圧縮機の吸入側における冷媒圧力を上昇させる圧力調整モードを実行する、車両用空調装置。
【発明の効果】
【０００８】
このような特徴を有する本発明の車両用空調装置によれば、極低温環境下（例えば－４０℃以下）でホットガス暖房運転モードを起動した場合であっても、低圧側の部品（圧縮機等）の信頼性及び乗員の快適性を損なうことなく、ホットガス暖房運転モード（ＦＦ制御及びＦＢ制御）を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る車両用空調装置の構成例を示す説明図である。
車両用空調装置の制御装置を示す説明図。
電動車両（ＥＶ）に搭載した車両用空調装置の制御装置のハードウェア構成を示す説明図。
本発明の実施形態に係る車両用空調装置におけるホットガス暖房運転モードの冷媒回路動作を示す説明図。
ホットガス暖房運転モード起動制御処理の処理内容を示す説明図（フローチャート）。
圧力調整モードの処理内容を示す説明図（フローチャート）。
圧力調整モードにおける、圧縮機の速度（ＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＳｐｅｅｄ）［ｒｐｍ／１００］（ＮＣ／１００［ｒｐｍ］）（グラフａ）、第２減圧部の開度（ＥＸＶ＿ｂｐｓ）［％］（ＥＸＣ［％］）（グラフｂ）、第３減圧部の開度（ＥＸＶ＿ｃｈｉ）［％］（ＥＸＣ［％］）（グラフｃ）、圧縮機に吸入される吸入冷媒圧力Ｐｓ［ｂａｒ］（グラフｄ）、室内熱交換部から出た出口冷媒圧力Ｐｃｉ［ｂａｒ］（グラフｅ）、室内熱交換部から出た出口冷媒温度Ｔｃｉ（ＩＣＮＤＯｕｔｌｅｔＴｅｍｐ）［℃］（グラフｆ）、送風機の風量（ＡｉｒＦｌоｗ／１０）［ｋｇ／ｈ］（グラフｇ）、暖房能力（ＨｅａｔＣａｐａｃｉｔｙ）［ＫＷ］（グラフｈ）の挙動の一例を示す説明図（グラフ）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態（本実施形態）を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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